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Verfahren zur selbsttätigen Regelung des Heiz- und Brüdendampfnetzes
einer Mehrkörperverdampfanlage In Zuckerfabriken muß in der Verdampfan4ge der Dünnsaft
eingedainpft werden, es muß ;auch der Dicksaft, in Weißzuckerfahriken und Fabriken
mit einem Raffinierbetrieb auch aufgelöster Zucker, die Kläre, eingedickt werden.
Für beide Zwecke sind erhebliche Mengen Heizdampf nötig. Man hat es im Laufe der
Jahre gelernt, diese beiden Eindickungsanlagen dampftechnisch miteinander zu verbinden
und die Verkochanlage mit Brüdendampf, welcher der Verdampfanlage entnommen wird,
zu beheizen.
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Diese Art der Beheizung der Verkochanlage war im: @ allgemeinen praktisch
durchführbar und galt bisher als die einzige,-wirtschaftliche. Jedoch arbeitet die
Verkochanlage unstetig, d. h. jeder der einzelnen Kristallkocher wird gefüllt, zuerst
wird lebhaft verkocht, bis die Kristallbildung einsetzt, dann unter stetem, Zuzug
von weiterem Saft oder Kläre immer langsamer, bis die volle Füllung erreicht äst.
Dann wird der Kocher abgestellt, frisch befällt, und das Spiel beginnt von neuem.
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Bei dieser Arbeitsweise mit den Kristallkochern ist deren Heizdampfbedarf
am Anfang des: Sudes hoch, nimmt dann immer mehr ab und sinkt zu Ende des Sudes
auf ein Mindestmaß. Diese ungleiche Entnahme von Brüden muß sich in der Verdanpfanlage
unangenehm bemerkbar machen, einmal Schwankungen der Drücke im Brüdenraum jener
Verdampfer, welchen der Heizdampf zur Verkochung entnommen wird, wie auch in den
Drücken im Brüdenraum der nachgeschalteten Verdampfer, dann aber auch in einer schwankenden
Dichte des Dicksaftes, da diese durch die demn Saft entzogene Wasserm:enge bedingt
wird. In der Weißzuckerfabrik werden mindestens drei, mitunter aber auch mehr Zuckerlösungen
verkocht, wobei bei jeder die Kochzeit eine andere ist. Es gibt Sude von 3 bis 5
Stunden, Sude von 4 bis 6 Stunden, unter Umständen aber
auch Sude
von nur etwa i Stunde Dauer wie solche von 12 bis 18 Stunden. Es ist also ausgeschlossen,
die Sude so aufeinanderfolgen zu lassen, daß sich die Spitzen äin y Verbrauch ausgleichen.
Daher sind in Weißzuckerfahriken die größten Schwankungen im Heizdampfverbr .auch
und bei der Verdampfanlage zu beobachten.
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Solange man mehrstufige, q.- bis 7stufige, Verdampfanla:gen verwendet
hat, deren letzte Stufen unter Luftleiere standen, entnahm man die Brüden für die
Beheizung der Verkochung zumeist der ersten, allenfalls auch noch der zweiten Stufe.
Da stets noch erhebliche Mengen Brüdendampf aus der letzten Stufe an die Kondensation
abgeleitet wurden, konnte man die Saftdichte dadurch etwas ausgleichen, daß man
die letzten Stufen mehr oder weniger verdampfen ließ, was durch Verstellen des Abzuges
zur Kondensation leicht zu Herreichen war. Im allgemeinen genügte der Brüdendampf
zur Beheizung der Verkochung, vielfach wurde jedoch .auch noch Zusatzdampf verbraucht,
besonders zu Ende des Sudes, wenn die Siedetemperatur der dicken Masse gestiegen
ist. Dann reichte oft der Druck des Brüd@endampfes nicht mehr aus, so . daß Dampf
einer höheren Spannung zugesetzt werden. mußte. Der Sud konnte so zwar richtig zu
Ende geführt werden, -das- willkürliche Zugeben von Zusatzdampf wirkte jedoch störend
auf die Verdampfanlage und erhöhte die ,ohnehin schon vorhandene Ungleichförrnigkeit,
weil die Zugabe von Zusatzdampf nur :auf den Verkocher, jedoch nicht auch auf die
Verdampfanlage Rücksicht nahm.
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Derartige Verdampfanlagen verbrauchten sehr viel Dampf, ungerechnet
den Zusatzdampf, dessen Menge nicht mit eingerechnet wurde. Im Laufe der Jahre war
man bestrebt, den Verlust, welcher -durch die Niedlerschla;gung des Brüdendampfes
der letzten Stufe in der Kondensation entsteht, zu vermeiden und suchte eine aus
nur drei Stufen bestehende Verdampfanläge so zu betreiben, da.ß in der letzten Stufe
ein geringer übQrdruck herrscht und keine Brüden an die Kondensation ,abgehen. Da
dann ein Ausgleich für die wechselnde Brüdenentnahme nicht möglich ist, bereiten
solche Anlagen erhebliche Schwierigkeiten, sie arbeiten mit ungewöhnlich hohen Schwankungen
sowohl in den Temperaturen wie auch in der Dicksaftdichte. Man suchte einen Ausweg
in der Anhängung einer vierten Stufe, dem sog. Nachverdampfer, und kam wieder auf
die ursprüngliche Anordnung zurück.
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Bei dreistufigen Verdampfanlagen ist es oft nicht mehr möglich, genügend
Brüdendampf für die Verkochung abzunehmen, oder man kann das nur durch eine erhebliche
Verschlechterung des Dampfverbrauches erzwingen. Man hat auch einen Ausweg .gefunden.
in einer nur zweistufigen Anlage. Beide verbrauchen viel Heizdampf, ohne daß ein
wirksamer Ausgleich ' der Dicksaftdichte möglich ist. Auch in diesen Fällen wird
Zusatzdampf willkürlich für die - Verkochung genommen.
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Man hat sich: schon - länge bemüht, Einrichtungen zu schaffen, durch
welche die Dichte des Dicksaftes auf gleicher Höhe gehalten werden soll (vgl. die
Patente 465 614 und 5o9 926). Es wurde, jedoch nicht viel erreicht, da mit diesen
Verfahren die Ursache der Störung, also die schwankende Brüdenentnahme zur Verkochung,
nicht beseitigt wird. Eine Regelung oder Beeinflussung der Saftdichte kann aber
nur dann wirksam und zugleich wirtschaftlich sein, wenn sie die Störung im Entstehen
beseitigt.
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Ein solcher Gedanke ,ist Gegenstand dieser Erfindung. Die Neuheit
besteht daxin, da,ß der Zusatzdampf zur Verkochung nicht willkürlich genommen wird,
sondern so, wie es .sich auf die Verdampfanlage günstig auswirkt. Zwangläufig ergibt
sich dadurch auch eine günstige Wirkung für die Verkochung.
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Als Beispiel ist in beiliegendem Bild eine dreistufige Verdampfanlage
gezeichnet. i, 2 und 3 sind die Verdampfer, q. die Heizdampfzuführung zur ersten
Stufe. 5, 6 und 7 sind die Brüdenabnahmen zu verschiedenen Brüdenverbrauchern, die
dritte. Stufe gibt keinen Dampf an die Kondensation ab. Mit 8 sind die Verkocher
bezeichnet, zu welchen aus einer der drei Stufen, hier ist die zweite Stufe angenommen,
Brüdendampf durch eine Rohrleitung 9 geleitet wird. In dieselbe Rohrleitung wird
über sein Regelorgan io ausi einer Dampfleitung z i mit höherem Druck Zusatzdampf
zugegeben. Die Zugabe von Zusatzdampf erfolgt nach Maßgabe des Druckes bzw. der
Temperatur im Brüdenraum derjenigen Stufe, welche die Verkochung beheizt.
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Bei dieser Schaltung müssen die Brüdenabnahmen 5, 6 und 7 so verteilt
werden, daß ein Mindestverbrauch an Heizdampf erforderlich wird, wobei an die Verkochung
nicht die volle Heizdampfmenge abgegeben wird. Die fehlende Heizdampfm:enge wird
durch Zusatzdampf aus Leitung i i ersetzt. Damit erreicht man einmal eine stets
gleiche Temperatur bzw. Druck im Brüdenraum der betreffenden Stufe, im gezeichneten
Beispiel im Brüdenraum der zweiten Stufe. Es treten also keine Temperaturschwankungen
aiaf, die Verdampfanlage geht ruhig, und alle Stellen, welche mit Brüdendampf beheizt
werden, erhalten die notwendige volle Brüdendampfmenge
bei, gleichbleibenden
Drücken. Die Folge ist eine gleichmäßige Verdampfung und damit eine ;gleichbleibende
Dicksaftdichte. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß auch die Verküchung stets
Heäzdampf mit dersielben Spannung bekommt, so daß sich auch hier keine Störungen
infolge Dampfmangels einstellen. Schließlich ergibt sich bei dieser Schaltung ein
geringerer Verbrauch an Heizdampf zur Bersten Stufe und an Zusatzdampf zur gesamten
Verkochung, als bisher zur ersten Stufe allein notwendig war. Diese drei Vorteile
hat die bisher bekannte Zugabe vorn Zusatzdampf nicht- erreicht, insbesondere hat
sie nicht nur-keinen, sond soggar einen nachteiligen Einfluß auf die Dicksaftdichte
gehabt. Der Verteil lag lediglich darin, daß man unter Aufwand ,einer verhältnismäßig
großen Dampfmenge den Ko.chprozeß zu Ende führen konnte.